Électrification

MATLAB et Simulink pour les systèmes de batterie

Concevoir des blocs de batterie et développer des systèmes de gestion de batterie

transport

Créer des modèles de batterie et concevoir des blocs de batterie

Simulink® et Simscape Battery™ offre un environnement de design pour que vous puissiez modéliser des cellules de batterie, concevoir différentes architectures de blocs de batterie et évaluer les réponses thermiques et électriques des blocs de batterie dans des conditions de fonctionnement normal et lors de défaillances. Vous pouvez :

  • Paramétrer des cellules selon les fiches techniques des fabricants
  • Développer des modèles de batterie personnalisables avec différents effets, et différentes géométries et topologies
  • Modéliser des plaques de refroidissement avec des trajectoires de fluides paramétrables et des connexions thermiques au bloc de batterie
  • Explorer la variation de température d'une cellule à l'autre et mesurer l’efficacité du refroidissement
  • Définir une résolution de modèle appropriée pour trouver un équilibre entre la fidélité du modèle et la vitesse de simulation

« L'évaluation des performances d'un bloc de batterie à l'aide de prototypes hardware peut être à la fois lente et coûteuse, c'est pourquoi nous nous appuyons sur la simulation pour minimiser les tests hardware. La modélisation et la simulation avec MATLAB, Simulink et Simscape est plus rapide, plus sécurisée et moins chère que la création de prototypes physiques. »

Cecilia Wang, Romeo Power

Exemples


Développer des algorithmes de système de gestion de batterie (BMS)

Utilisez Simulink et Simscape™ pour développer des algorithmes qui garantissent les performances souhaitées, un fonctionnement sûr et une durée de vie acceptable dans diverses conditions de fonctionnement et d'environnement. Avec la simulation au niveau système, vérifiez les aspects fonctionnels du design du BMS sur les modèles comportementaux de la batterie, des circuits électriques, des conditions environnementales et des charges. Maîtrisez le comportement dynamique du bloc de batteries et explorez l'efficacité des algorithmes BMS pour :

  • Surveiller la tension et la température des cellules
  • Estimer l'état de charge (State-of-Charge, SOC) et l'état de santé (State-Of-Health, SOH)
  • Contrôler le profil de charge de la batterie
  • Équilibrer le SOC des cellules individuelles
  • Isoler le bloc de batteries de la source et de la charge, si nécessaire

« Les outils MathWorks nous ont permis de développer une technologie clé dans le domaine de la gestion des batteries en nous appuyant sur notre propre expertise, dans un environnement qui a facilité la vérification précoce et continue de notre design. »

Dr Xiaokang Liu, Dongfeng Electric Vehicle

Exemples


Tester et vérifier les algorithmes pour les systèmes de gestion de batterie

Générez du code C/C++ et HDL à partir de modèles Simulink et Simscape pour le prototypage rapide (RP) ou les tests Hardware-in-the-Loop (HIL) afin de valider les algorithmes BMS en utilisant la simulation temps réel. Émulez les contrôleurs BMS afin de pouvoir valider des algorithmes avant de générer et d'implémenter du code sur un microcontrôleur ou un FPGA. Testez un contrôleur BMS avant d'utiliser des prototypes hardware en effectuant des tests HIL pour simuler l'équilibre du système de batteries.

« L’association de Speedgoat et des produits MathWorks nous offre un workflow très efficace pour concevoir, tester et valider des algorithmes pour nos systèmes de gestion de batterie... »

Marc Lucea, Leclanché SA

Générer et déployer du code

Générez du code C/C++ et HDL lisible, compact et efficace à partir d'algorithmes pour les systèmes de batterie, prêt à être implémenté sur des microcontrôleurs de production, des FPGA et des ASIC.

  • Utilisez Embedded Coder® et les hardware support packages pour la génération et le déploiement de code embarqué sur des dispositifs SoC (System on a Chip) ARM® Cortex®-A/M/R, TI C2000, STM32, Infineon® AURIX™, Xilinx® Zynq® et Intel®.
  • Utilisez HDL Coder™ et les hardware support packages pour la génération et le déploiement de code HDL sur les dispositifs Intel (FPGA, SoC), Xilinx (FPGA, Zynq, RFSoC) et Microchip (FPGA, SoC).
  • Optimisez les paramètres de génération de code, améliorez l'efficacité du code et facilitez l'intégration avec le code, les types de données et les paramètres de calibration existants.

« Nous avons généré du code C conforme à la norme AUTOSAR à partir de nos modèles de contrôleurs en utilisant Embedded Coder et Embedded Coder Support Package for AUTOSAR Standard. »

Duck Young Kim, Won Tae Joe, and Hojin Lee, LG Chem